(57)【要約】【課題】            濾紙等の繊維状物質からなる繊維状基材にレゾール型フェノール樹脂溶液を含浸させるつくるフィルター等の濾過用の材料の製造方法において、Ｂ化工程が従来と同じ様な溶剤系樹脂を使用し、Ｃ化工程を省略もしくは大幅に短縮可能なフィルターが得られるフィルター用樹脂組成物を提供すること。【解決手段】        前記酢酸ビニル系樹脂アルコール溶液中の酢酸ビニル系樹脂の含有量がフィルター用樹脂組成物中の固形分１００重量部あたり、７０〜９７重量部である請求項１記載のフィルター用樹脂組成物。【選択図】          なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酢酸ビニル系樹脂アルコール溶液中の酢酸ビニル系樹脂の含有量がフィルター用樹脂組成物中の固形分１００重量部あたり、７０〜９７重量部である請求項１記載のフィルター用樹脂組成物。
【請求項２】
前記メラミン樹脂がアルキルエーテル化メチロールメラミン樹脂である請求項１記載のフィルター用樹脂組成物。
【請求項３】
前記酢酸ビニル系樹脂とメラミン樹脂からなるフィルター用樹脂組成物に更に、硬化促進剤として、酸性物質を含有する請求項１または２記載のフィルター用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省エネルギー、生産合理化を目的に改良された省エネルギー型フィルターの樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レゾール型フェノール樹脂溶液を濾紙等のフィルター用紙に含浸し、硬化させたフィルターは、工作機械等の産業用機械や自動車用に幅広く利用されている。具体的には、エアーフィルター、エンジンオイルフィルター、燃料フィルター、オイルフィルター等に使用されている。これらのフィルターは、例えば、濾紙等の繊維状物質からなる繊維状基材（例えば、フィルター用紙）にレゾール型フェノール樹脂溶液を含浸させる工程、前記レゾール型フェノール樹脂溶液に含まれる溶剤を揮発させてＢ化（乾燥状態化）してＢ化含浸紙を製造し、更にこのＢ化含浸紙にコルゲート付けをして巻き取る工程、前記コルゲート付けをして巻き取ったＢ化含浸紙を襞状に折るプリーツ加工を行う工程、前記プリーツ加工を行ったＢ化含浸紙をＣ化（硬化）してＣ化含浸紙を製造する工程、前記Ｃ化含浸紙にエンドプレートを装着する工程等からなる製造方法により得られる。このようにして得られたフィルターは、耐熱性、耐油性、耐水性に優れ、破裂強度も大きく、強靱であり、通気性、濾過効率が良いという特徴を有する。
【０００３】
しかしながら、かかるキュア型フィルターのＣ化工程は、含浸紙のＣ化の為に多大な熱量と時間とを消費し、省エネルギー、生産合理化の観点からはすれば省略あるいは改善されるべきものである。またフェノール樹脂を用いたフィルター紙はフェノール樹脂の黄褐色を呈し、経時的に変色していくため、赤、青や黄色などに着色されるが、本発明の樹脂組成物を用いたフィルター紙は白色であり、経時的な変色も殆ど無いため、着色しないでも白色で高品位のフィルターを得ることができる。
【０００４】
このＣ化工程を省略するために、酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂などのエマルジョンや溶剤溶液を用いて、Ｃ化工程を省く工程もしくはＣ化時間をお幅に短縮する方法がとられている。しかしながら、酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂のみを用いたフィルターは、湿潤強度が低く、低品位のエアーフィルター等にしか用いることができない。また、アクリル樹脂のエマルジョンやラテックスを水またはメタノールで希釈してフィルター用紙に含浸する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。アクリル樹脂のエマルジョンやラテックスは樹脂液中に４０〜８０重量％の水を含んでいる為、水で希釈する場合はもとよりメタノールで希釈した含浸液中にも多量の水を含むために、Ｂ化工程で水を揮発する必要があり、水の蒸発潜熱が大きいため、Ｂ化に要する熱量が多大なため、省エネルギーの観点からは好ましくない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、Ｂ化工程が従来と同じ様な溶剤系樹脂を使用し、Ｃ化工程を省略もしくは大幅に短縮可能なフィルターが得られるフィルター用樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、酢酸ビニル樹脂アルコール溶液とメラミン樹脂を併用することでＣ化工程を無くす若しくは大幅に短縮可能で有ることを見出した。
即ち、本発明は、酢酸ビニル系樹脂アルコール溶液中の酢酸ビニル系樹脂の含有量がフィルター用樹脂組成物中の固形分１００重量部あたり、７０〜９７重量部である請求項１記載のフィルター用樹脂組成物、これを主成分としてなる含浸液を特徴とするフィルターの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によればＢ化工程を通常の熱量で且つ加工速度も従来のアルコール溶性レゾール型フェノール樹脂と同様で、Ｃ化工程を省略若しくはＣ化時間を大幅に削減可能であり、得られたフィルター紙は湿潤時の物性も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明で用いる酢酸ビニル系樹脂アルコール溶液は、溶液重合で、アルコール溶液として、作られるのが合理的であるが、一般的な塊状重合、懸濁重合、乳化重合から得られる一般的な酢酸ビニル系樹脂を乾燥後メタノールで溶解しても構わない。
【００１０】
本発明に用いる酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニル系モノマーを重合または、共重合するにあたって特に限定されず種々の方法により重合することができる。例えば、酢酸ビニルモノマー単独あるいはその他のモノマー、重合触媒及び溶剤を重合缶等の反応系に仕込んで重合を行えば良い。
【００１１】
前記その他のモノマーとしては、酢酸ビニルモノマーと共重合可能なものであれば、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、イソブテン、α―オクテン、α―ドデセン、α―オクタデセンなどのオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸などの不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノまたはジアルキルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシプロピレン（メタ）アリルエーテルなどのポリオキシアルキレン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン（１−（メタ）アクリルアミドー１，１―ジメチルプロピル）エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等を挙げることができる。
【００１２】
また、重合触媒としては、ラジカル開始剤であれば特に制限無く使用できるが、好ましくは、２，２’−アゾビスー（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスー（２，４，４―トリメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、２，２’−アゾビスー（４−メトキシー２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーピバレート等のアルキルパースエステル類、ビスー（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシージーカーボネート、ジーシクロヘキシルーオキシージーカーボネート、ビス（２−エチルヘキシル）ジーｓｅｃ―ブチルパーオキシージーカーボネート、ジーイソプロピルーオキシージーカーボネート等のパーオキシージーカーボネート類、アセチルパーオキシド、ジーラウロイルパーオキシド、ジーデカノイルパーオキシド、ジーオクタノイルパーオキシド、ジープロピルパーオキシド等のパーオキシド類などを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００１３】
前記重合触媒の使用量は、酢酸ビニルモノマー１００重量部に対して、触媒効率が良好で、重合時間が短縮可能で、重合が円滑に進行することから、重合触媒０．００２重量部以上が好ましく、また、重合の制御が容易である点、重合終了後に触媒が残存して後重合を起こしにくいことから、酢酸ビニルモノマー１００重量部に対して、重合触媒０．２重量部以下であることか好ましい。これらの中でも、更に、０．０１〜０．１重量部が好ましい。
【００１４】
溶液重合時の溶媒としては、炭素数４以下のアルコールまたは炭素数４以下のアルコールを主成分とする混合溶媒が好適に用いられ、該アルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられ、中でも、メタノールが好適に用いられる。該溶媒量としては、酢酸ビニル１００重量部に対して、１重量部以上存在することが、重合液粘度を低下させることが出来、また、徐熱も容易となることから好ましく、酢酸ビニル系樹脂の重合度を高く制御し易いことから１００重量部以下が好ましい。
【００１５】
前記酢酸ビニル系樹脂の重合度は、フィルター含浸紙の湿潤時の物性が低下しにくいことから、２００以上が好ましく、酢酸ビニル系樹脂のアルコール溶液の粘度が高くならず、作業性が良好であることから重合度１５００以下であることが好ましい。なお、酢酸ビニル系樹脂のアルコール溶液の粘度が適正であれば、フィルター用紙に含浸した際に通気抵抗が大きくならず、フィルターの濾過性能が低下しにくいことからも好ましい。
【００１６】
本発明で用いるメラミン樹脂としては、メラミン系化合物とアルデヒド類とをアルカリ性触媒の存在化で付加反応させ、次いで酸とアルコールを添加し、弱酸性あるいは酸性として更に付加縮合反応を進めて高分子化を図ると共に生成したメチロール基等のアルコキシ基の一部又は全部を該アルコールとエーテル化して得られる樹脂であって、しかもメタノール可溶のものが挙げられ、なかでもアルデヒド類とメラミン系化合物とをアルデヒド類とメラミン系化合物とのモル比２．０／１〜６．０／１．０の割合で反応させたものがメタノールへの溶解性に優れる点で好ましい。
【００１７】
ここで用いるメラミン系化合物としては、一般式（１）で示される化合物或いは該一般式（１）の化合物を尿素、ジシアンジアミド、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等の種々の変性用化合物で変性したもの等が挙げられる。（式中、Ｒ１からＲ６は同一でも異なっていても良く、それぞれ、独立に、水素原子、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５、−ＣＨ２ＯＣ３Ｈ７、−ＣＨ２ＯＣ４Ｈ９を表す。）
【００１８】
【化１】
2007204585.tif 000002
【００１９】
ここで用いるアルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド（ホルマリン）、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド等の化合物があり、なかでも価格、性能面でホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが好ましい。
【００２０】
アルカリ性触媒としては、例えばアルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカノールアミン、アルキルアミン等の化合物があり、好適なものとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。
【００２１】
酸としては、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸類、蓚酸、マレイン酸、蟻酸等の有機酸類が挙げられるが、アルカリ性触媒との中和反応でメタノールに可溶な塩が生成すると濾過が不要となるので好ましい。この場合、残留する塩による吸湿を防止するためにアルカリ性触媒の使用量は極力少なくすることが望ましい。
【００２２】
アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の脂肪族アルコールが挙げられる。なかでも安価なメタノールが好ましい。
【００２３】
酢酸ビニル系樹脂とメラミン樹脂の配合比率はバインダー固形分重量比で通常酢酸ビニル系樹脂／メラミン樹脂＝９７／３〜７０／３０の範囲であることが必須である。なかでも９５／５〜８０／２０の範囲で配合した場合にはバインダーの硬化速度が充分速く、得られるフィルター紙の湿潤状態での破裂強度、引っ張り強度が高く、特に好ましい。
【００２４】
樹脂組成物の希釈溶剤としては、酢酸ビニル系樹脂とメラミン樹脂を共によく溶解するアルコール類が好ましい。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の脂肪族アルコールが挙げられ、なかでも乾燥温度が低く、安価なメタノールが好ましい。
【００２５】
酢酸ビニルの乳化重合し得られるポリ酢酸ビニルのエマルジョンは通常水分が４０〜８０％含まれる為、これをメタノールに希釈して使用することも可能であるが、Ｂ化（乾燥）工程で水を揮発させるための熱量が必要となるため、好ましくない。
【００２６】
本発明のフィルター用樹脂組成物には、硬化促進剤を用いてもよい。前記硬化促進剤としては、含浸硬化系をｐＨ４より低い領域に下げる化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、蟻酸、トルエンスルホン酸、マレイン酸、リン酸エステル化合物等の無機、有機の酸性化合物、塩酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、モノエタノールアミン塩酸塩等の、いわゆる「潜在性触媒」と称される酸とアミン化合物の塩などが挙げられる。なかでもリン酸、リン酸エステル系化合物がメタノールによく溶解し、少量で効果が大きく、しかも腐食性が低い点で好ましい。
【００２７】
硬化促進剤の添加量は、硬化促進剤の種類により大幅に異なり、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ酢酸ビニルとメラミン樹脂の合計重量（固形分）の濃度が１０重量％になるようにメタノールで希釈して本発明のフィルター用樹脂組成物を製造する場合において、硬化促進剤として前記酸性化合物を用いる場合、フィルター用樹脂組成物のｐＨが４以下になるように添加するのが硬化速度が速いフィルター用樹脂組成物が得られるので好ましく、ｐＨ１〜３になるように添加するのがより好ましい。
【００２８】
本発明のフィルター用樹脂組成物を用いてフィルターを製造する際に用いるフィルター用紙としては、各種のフィルター用紙が何れも用いられる。例えば、リンターパルプのファイバーを主体として必要に応じてレイヨン、ポリエステル等の化学繊維を加え、抄紙して通気度、坪量、厚み等を調整したフィルター用紙等が挙げられる。
【００２９】
前記フィルター用紙に本発明のフィルター用樹脂組成物を含浸させる。このときのフィルター用樹脂組成物中の樹脂濃度（レゾール型フェノール樹脂とメラミン樹脂組成物との合計濃度）は固形分換算で通常５〜４０重量％のものを用いると含浸を良好に行うことができる。含浸は、浸積操作及び絞り操作を行うことによりなすことができる。具体的にはディップスクイーズ（Dip-squeeze）方式や、キスロール（Kiss-coat）方式を用いて行うことができる。含浸はフィルター用紙１００重量部に対し樹脂固形分が１５〜４０重量部付着するように実施されるのが一般的である。
【００３０】
本発明のフィルター用樹脂組成物を含浸させた後、加熱によりＢ化（乾燥状態化）してＢ化含浸紙を製造する。Ｂ化する際の条件としては、乾燥温度は通常８０〜１８０℃である。加熱の時間は通常１〜１５分である。このＢ化含浸紙は次にコルゲート付けされて、その後、巻き取られる。このコルゲート付けして巻き取られたＢ化含浸紙を襞状に折るプリーツ加工等を行う。このようにして加工したＢ化含浸紙を加熱により硬化させてフィルター用樹脂含浸紙を製造する。Ｃ化する際の条件としては、乾燥温度は通常１００〜２００℃である。加熱の時間は通常１〜５分である。
【００３１】
こうして得られたフィルター用樹脂含浸紙は、適当な長さに裁断され、フィルターエレメントとして組み立てられる。
【００３２】
本発明のフィルター用樹脂組成物を用いてフィルターを製造する際には、種々のフィルター用濾紙を用いることができる。例えば、リンターパルプのファイバーを主体として必要に応じてレイヨン、ポリエステル等の化学繊維を加え、抄紙して通気度、坪量、厚み等を調整した一般用フィルター用濾紙等が挙げられる。
【００３３】
本発明のフィルター用樹脂組成物を用いてフィルターを製造するには、例えば、まず前記フィルター用紙に本発明のフィルター用樹脂組成物を含浸させる。このときのフィルター用樹脂組成物中の樹脂濃度は固形分換算で通常５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％のものを用いると含浸を良好に行うことができる。含浸は、浸積操作及び絞り操作を行うことによりなすことができる。具体的にはディップスクイーズ（Dip-squeeze）方式や、キスロール（Kiss-coat）方式を用いて行うことができる。含浸はフィルター用紙１００重量部に対し樹脂固形分が１５〜４０重量部付着するように実施されるのが一般的である。
【００３４】
本発明のフィルター用樹脂組成物を含浸させた後、加熱によりＢ化（乾燥状態化）してＢ化含浸紙を製造する。Ｂ化する際の条件としては、乾燥温度は通常８０〜１８０℃である。加熱の時間は通常１〜１５分である。このＢ化含浸紙は次にコルゲート付けされて、その後、巻き取られる。このコルゲート付けして巻き取られたＢ化含浸紙を襞状に折るプリーツ加工等を行う。このようにして加工したＢ化含浸紙を加熱により硬化させてフィルター用樹脂含浸紙を製造する。Ｃ化する際の条件としては、乾燥温度は通常１００〜２００℃である。加熱の時間は通常１〜４０分である。
【００３５】
こうして得られたフィルター用樹脂含浸紙は、適当な長さに裁断され、フィルターエレメントとして組み立てられる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。例中「部」「％」と表示しているものはそれぞれ重量部、重量％を表す。
【００３７】
製造例１（ポリ酢酸ビニルアルコール溶液の製造）
コンデンサ及び攪拌装置を備えた重合装置に酢酸ビニルモノマー８００部及びメタノール２００部を仕込んだ後、攪拌しながら加熱して１時間環流させた。その後、重合触媒として過酸化ベンゾイル０．１５部を添加して５時間重合反応を行った。その後１０℃のメタノール４００部を重合装置に供給して重合を停止させ、ポリ酢酸ビニル溶液（ポリ酢酸ビニル４３％、酢酸ビニルモノマー１７％、メタノール４３％）を得た。これをストリッピング処理により酢酸ビニルモノマーを除去し、ポリ酢酸ビニル溶液（ポリ酢酸ビニル５０％、メタノール５０％）を得た。得られたポリ酢酸ビニルの重合度は４００、溶液粘度は４８０ｍＰａ・ｓ／２５℃であった（ＰＶＡｃ−１）。
【００３８】
製造例２（メラミン樹脂の製造）
攪拌機、温度計、コンデンサー及び減圧蒸留装置を有する反応装置にメラミン３８４部、３７％ホルマリン５９０部、４８％水酸化カリウム４部を仕込み、６０℃に昇温しメチロール化反応を行い、結晶物が析出するまで反応を続けた。結晶の析出が確認できたら５０℃に降温し、５０℃にて減圧蒸留を攪拌が困難になるまで実施した。その後メタノール１１７０部、８５％蟻酸２．６部を加え、５０℃で３０分間エーテル化反応を行った。その後、４８％水酸化カリウム１．６部を添加し中和を行い、過剰のメタノールを減圧蒸留で除去し、樹脂固形分濃度が８０％のメラミン樹脂の溶液（ＭＦ）を得た。１３Ｃ−ＮＭＲで測定したメラミン樹脂の溶液（ＭＦ）のホルムアルデヒドとメラミンとの結合モル比（ホルムアルデヒド／メラミン）は３．２であった。
【００３９】
実施例１
ＰＶＡｃを１００部と前記ＭＦを３．２９部とを配合し、メタノールにて希釈して樹脂濃度を２０％とした。ここで、樹脂固形分１００部に対して硬化促進剤としてベッカミンＰ１９８  １部を添加した。この樹脂組成物をデッピングにて濾紙（１３５ｇ／ｍ２）に含浸し、５時間風乾させＢ化含浸紙を得た。ついで１５０℃にて２分加熱処理を行いＣ化紙を得た。得られたＣ化含浸紙にて、常態及び２時間水に浸積した後の湿潤状態での裂強度及び引張強度の測定を行った。その結果を第１表に示す。
【００４０】
実施例２
ＰＶＡｃを１００部とＭＦを２６．８部を配合した以外は実施例１と同様にしてフィルター含浸紙の物性評価を行った。その結果を第１表に示す。
【００４１】
比較例１
ＰＶＡｃのみを用いた以外は実施例１と同様にして得られたフィルター含浸紙の物性評価を行った。
【００４２】
比較例２
ＰＶＡｃを１００部とＭＦを４１．７部を用いた以外は実施例１と同様にして得られたフィルター含浸紙の物性評価を行った。
【００４３】
比較例３
樹脂組成物として、フェノール樹脂「フェノライトＴＤ２４７８（大日本インキ化学工業(株)製、濃度58%）」を用いて、樹脂濃度２０％にメタノールにて希釈し、実施例１と同様にＢ化紙を得た。これを１５０℃にて１５分間加熱処理を行い、得られたＣ化紙の物性評価を行った。
【００４４】
実施例１、２は比較例３と同等な物性を有しており、比較例１と比較して、常態破裂強度、湿潤破裂強度、湿潤破裂強度、湿潤引張強度が非常に高く、特に湿潤状態での破裂強度、引張強度が高い。また、比較例２の様にメラミン樹脂の配合量を多くすると常態での破裂強度が低下する。
【００４５】
本発明のフィルター用樹脂組成物は、Ｂ化工程は従来のままＣ化行程を大幅に短縮もしくは省略することが可能であり、省エネルギー化、生産合理化が謀れるという利点がある。
【００４６】
【表１】
2007204585.tif 000003